Problem Solving : Elementary School

Problem Solving

..............

Research on Problem Solving : Elementary School

.........................................

แปลและเรียบเรียงจาก

Bonnie B. Barr. (1994). Research on Problem Solving : Elementary School .

In D. L. Gabel (ed.), Handbook of Research on Science Teaching and  Learning. New York: McMillan. 237 - 268.

..................................................

วราวรรณ  จันทรนุวงศ์

............................................................

  ...... “การแก้ปัญหา (Problem Solving) เป็นการสะท้อนให้เห็นถึงคุณค่าของการเรียนรู้ที่เป็นผลจากการสอนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียน”……….. Jorn Dewey (1916) 

            นักวิจัยทางการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ได้กล่าวถึงการแก้ปัญหา(problem solving) ในหลายๆ ครั้ง เช่น ใน Science for all Americans (Rutherford & Ahlgren, 1990) อธิบายว่า “การที่จะบอกว่าเข้าใจความรู้นั้น ต้องสามารถนำความรู้ที่มีนั้นไปใช้แก้ปัญหาได้” หรือ “ในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ที่ดี จะต้องรู้คุณค่าของความรู้นั้น”

                นักวิทยาศาสตร์ศึกษา เชื่อว่า “การแก้ปัญหา (problem solving) และการสะท้อนการคิด (reflective thinking) คือสิ่งสำคัญที่ทำให้เด็กเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในโรงเรียน โดยมีความเชื่อว่า การแก้ปัญหา คือเป้าหมายเบื้องต้นอย่างหนึ่งของการการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ แต่อย่างไรก็ตามยังถือว่าเป็นเรื่องใหม่และเป็นการคิดใหม่ๆ สำหรับวิทยาศาสตร์ศึกษา” 

Attitude or Process : Defining the Attributes of  problem solving

 : ความหมายของทักษะการแก้ปัญหา

                Dewey (1913) อธิบายถึง การแก้ปัญหา ว่า เป็นการสะท้อนการคิด, การสืบเสาะหาความรู้ และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการแก้ปัญหา และสามารถสลับกันไปมาได้

                ในระยะหลังๆ จึงมีการพยายามให้ความหมาย อธิบายเกี่ยวกับการแก้ปัญหาให้ชัดเจนขึ้น เช่น

                Davis (1935) การแก้ปัญหา หมายถึง การรวมเอาหลายๆ อย่าง มาใช้ในหารแก้ปัญหา เพราะมันเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน ไม่ใช่เพียงเจตคติทางวิทยาศาสตร์ และการแก้ปัญหาเท่านั้น แต่มีการใช้อย่างอื่นไปพร้อมๆ กัน แสดงว่างานวิจัยในอนาคตต้องอธิบายให้ได้ว่า มันคืออะไร

                Shulman & Keislar (1966) อธิบายว่า จะต้องปรับทฤษฎีจิตวิทยาที่ว่าด้วยการพัฒนาและการเรียนรู้ใหม่ เนื่องจากมีปัจจัยอย่างอื่นที่จะนำไปสู่ทักษะกระบวนการ (process skill) ต่างๆของมนุษย์ คือ ทักษะการแก้ปัญหา รูปแบบของปัญหานั้นว่าคืออะไร การกำหนดปัญหาหรือหนทางการแก้ปัญหา การสืบค้นข้อมูล และการตัดสินใจในปัญหานั้นๆ ยังไม่ชัดเจน ในทางจิตวิทยาเรียกวิธีการแบบนี้ว่า ทักษะกระบวนการ (Process Skill) จะเป็นลักษณะเฉพาะหรือพฤติกรรมเฉพาะ ของแต่ละบุคคลที่จะใช้ในการแก้ปัญหาแต่ละอย่าง แต่ละสถานการณ์ ทักษะกระบวนการนี้เป็นความพยายามให้เหตุผล ในการช่วยส่งเสริมให้ทักษะการแก้ปัญหาสูงขึ้น 

The Essential Elements : Content, Attitudes, and The process skills

องค์ประกอบที่สำคัญของการแก้ปัญหา : เนื้อหา , เจตคติ และ ทักษะกระบวนการ

                เนื้อหา (Content) ถือว่าเป็นสิ่งสำคัญในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ จะไม่เกิดประโยชน์ถ้ามีการสอนทักษะกระบวนการแต่ปราศจากเนื้อหา ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วทักษะการแก้ปัญหาจะฝังตึงอยู่ในเนื้อหาอยู่แล้ว การแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ จึงเป็นผลมาจากการเกิดความไม่สมดุลในสมอง แล้วคิดแก้ปัญหา การจำแนกแยกแยะ การวิเคราะห์ปัญหา ซึ่งต้องอาศัยความรู้ที่สะสมและเก็บไว้มาช่วยในการแก้ปัญหา การดึงเอาความรู้ที่มีอยู่ในตัวบุคคลออกมาใช้ จึงเป็นการทำให้เกิดยุทธศาสตร์การแก้ปัญหาที่สมบูรณ์

                เจตคติ (Attitude) เป็นสิ่งจำเป็นในการแก้ปัญหา เนื่องจากเจตคติทางวิทยาศาสตร์เป็นตัวเกื้อหนุนหรือสนับสนุนให้บุคคลอยากแก้ปัญหา ต้องการแก้ปัญหา เพราะปัญหาต้องเกิดจากตัวบุคคลนั้น ผู้เรียนจะต้องมองหาปัญหา หาความหมายของปัญหา ปัญหาจะต้องเกิดจากผู้เรียนไม่ใช้เกิดจากครูกำหนดให้ จึงจะทำให้สามารถแก้ปัญหาได้ดี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวิธีการที่เหมาะสม สมเหตุสมผลในการแก้ปัญหานั้นๆ เช่น Suchman (1960) ได้พัฒนาหลักสูตรโดยใช้แรงจูงใจเกี่ยวกับความรู้วิทยาศาสตร์ชั้นประถมปีที่ 5 ให้แก้ปัญหาไปพร้อมๆ กันผลปรากฏว่า เด็กสามารถออกแบบการทดลองและเสนอแนวทางแก้ปัญหา และทำหารสืบเสาะหาความรู้ใหม่ๆ ได้ โดยพบว่า สิ่งสำคัญคือ การแก้ปัญหา (problem solving) ช่วยทำให้เกิดปัญหาใหม่ๆ ขึ้นในตัวผู้เรียนและต้องการหาแนวทางการแก้ปัญหานั้นได้อีกด้วย

                ทักษะกระบวนการ (Process Skill)  มีการศึกษาโดย Neal (1961) โดยให้ผู้เรียนแยกแยะ กำหนดปัญหา เลือกข้อมูลที่เหมาะสมกับปัญหา กำหนดสมมติฐาน ประเมินสมมติฐานสร้างความรู้และสรุปความรู้นั้น แล้วเชื่อมโยงความรู้ด้วยวิธีการที่หลากหลาย ทั้งการกำหนดสถานการณ์ การมองหาปัญหา การสาธิต และการกำหนดปัญหาขึ้นเอง ผลปรากฏว่า ผู้เรียนทุกกลุ่มสามารถนำวิธีการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (method of scientific inquiry) มาใช้ในการแก้ปัญหา ที่สำคัญ มีการพัฒนาใน 5 ทักษะกระบวนการที่สำคัญที่กล่าวมาแล้วข้างต้น และที่สำคัญยังมีการพัฒนา การกำหนดสมมติฐานซึ่งนำไปสู่การพัฒนาทักษะกระบวนการ (process skill) และ การแก้ปัญหา (problem solving) ของผู้เรียน ส่วนประเด็นที่สำคัญอีกอย่างคือ ความสามารถในการควบคุมตัวแปร ในการทำการทดลองก็เป็นทักษะที่จำเป็นและสำคัญมากในทักษะการแก้ปัญหาอีกด้วย นอกจากนั้นWollman and Chen (1982) ยังพบว่า การมีปฏิสัมพันธ์เชิงสังคม (social-interaction) ของผู้เรียนก็สำคัญ เนื่องจากทำให้เกิดการทำงานกลุ่ม มีการวางแผนกันภายในกลุ่ม ก่อนการลงมือแก้ปัญหา ทำให้สามารถควบคุมตัวแปรได้ดีขึ้น นักวิจัยสรุปว่า การมีปฏิสัมพันธ์เชิงสังคมทำให้เกิดการร่วมกันลงมือปฏิบัติ (Hands-on) การแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ ส่งผลต่อการสามารถสืบเสาะหาความรู้ในเด็กประถมศึกษาสูงขึ้นมากและมีประสิทธิภาพอย่างมาก แล้วยังช่วยสะท้อนให้เห็นถึงการเกิดทักษะกระบวนการอีกด้วย

การนำไปใช้ประโยชน์ในการทำวิจัยในชั้นเรียน

1. การแก้ปัญหา เกิดจากการที่ผู้เรียนประสบกับเหตุการณ์ที่ขัดแย้งแล้วสนใจอยากติดตาม อยากค้นหาและเกิดคำถามขึ้นโดยตัวผู้เรียนเอง

2. การแก้ปัญหาเกิดจากการเตรียมคำถามของครูให้เด็กตอบ จึงจะนำไปสู่การแก้ปัญหา

3. กิจกรรมและการลงมือปฏิบัติ จะช่วยสะท้อนยุทธวิธีการแก้ปัญหาของผู้เรียนได้

4. การแก้ปัญหา เกิดจากการที่ครูเตรียมการให้นักเรียนสามารถที่จะประเมินหรือตรวจสอบสมมติฐานของตัวเองได้

5. การแก้ปัญหา จะเกิดขึ้นได้ผู้เรียนต้องมีปฏิสัมพันธ์กันก่อนการทดลองหรือก่อนการลงมือปฏิบัติ  การแก้ปัญหา

6. การแก้ปัญหา เกิดได้จากการจดจำขั้นตอนหรือวิธีการ หรือสถานการณ์ที่สอดคล้องกัน         

Process-Oriented curricula : Do they enhance problem solving?

กระบวนการ-ทิศทางการพัฒนาหลักสูตร : พัฒนาการแก้ปัญหาได้อย่างไร

            มีการจัดทำและนำหลักสูตรไปใช้เพื่อพัฒนาการแก้ปัญหาของนักเรียนประถมศึกษา ใน 3 หลักสูตรใหญ่ๆ คือ

                Science, A Process Approach (SAPA) โดย Gagne (1963) ทำขึ้นเพื่อพัฒนากระบวนการขั้นสูง พบว่าผู้เรียนเกิดทักษะพื้นฐาน ประกอบด้วย การสังเกต การสรุป การจำแนกประเภท การทำนาย การเก็บรวบรวมข้อมูล และการวัด ก่อนทักษะขั้นสูงคือ ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร การตีความหมายข้อมูล การจำแนกแยกแยะ การตั้งสมมติฐาน และการทดลอง กล่าวคือทักษะพื้นฐานนำไปสู่การกำหนดกฎเกณฑ์ต่างๆ

                Science Curriculum Improvement Study (SCIS) โดย Karplus (1964) เป็นหลักสูตรพัฒนากระบวนการขั้นสูง มีการเรียนรู้ที่เป็นวงจรการเรียนรู้ โดยนำไปใช้กับนักเรียนประถม   พบว่า หลักสูตรนี้สามารถพัฒนาทักษะกระบวนการอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และยังพบว่าเกิดการพัฒนาประเด็นใหม่เกิดขึ้นคือ ด้านโครงสร้างและวิทยาศาสตร์ในชีวิตประจำวัน

                The Elementary Science Study (ESS) เป็นการออกแบบเพื่อให้ผู้เรียนสร้างความรู้ด้วยตนเอง จากการแสวงหาความรู้ สืบเสาะหาความรู้ด้วยตนเองจากชีวิตประจำวัน และประสบการณ์ตรง โดยการให้นักเรียนทำการสำรวจความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร การตั้งสมมติฐาน และการแสวงหาความรู้ โดยใช้ Hands-on program ซึ่งเป็นการทำให้นักเรียนพยายามสืบเสาะหาความรู้ โดยใช้ความสัมพันธ์ของตัวแปร

                โดยทั่วไปแล้ววิธีการต่างๆ เหล่านี้ ส่วนใหญ่สร้างขึ้นเพื่อพัฒนา เจคติ ทักษะกระบวนการ และตัวความรู้วิทยาศาสตร์ ที่มีการเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มทดลองกับกลุ่มควบคุม แต่ในความเป็นจริงแล้วพบว่า มีการพัฒนาทักษะอย่างอื่นด้วย เช่น การสังเกต การวัด การทดลอง การตีความ และการทำนาย ดังเช่นการศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความคิดสร้างสรรค์ของ Davis (1979) พบว่าผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนไม่มีความแตกต่างกัน ส่วนด้านความคิดสร้างสรรค์นั้น กลุ่มที่ใช้ SAPA มีความคิดสร้างสรรค์สูงกว่า เมื่อทดสอบด้วย Torrance Test ทำให้ทราบว่า การะบวนการของหลักสูตรต่างๆ ส่งผลต่อการพัฒนาการการคิดที่หลากหลาย และพัฒนาการแก้ปัญหาด้วย

                ปัญหาที่สำคัญของการแก้ปัญหา คือ ด้านการวัดและการประเมินการแก้ปัญหา เนื่องจากยังไม่มีเครื่องมือที่จะใช้วัดกระบวนการและทักษะการแก้ปัญหาอย่างดี จึงทำให้ขาดการพัฒนา แบบทดสอบส่วนใหญ่ออกแบบสำหรับสิ่งที่ศึกษานั้นโดยเฉพาะ ไม่มีแบบที่เป็นสากล

                จากรายงานการวิจัยของนักการศึกษาหลายคน (Shaw,1983; Breddman, 1982; Shymansky, Hedges, and Woodworth, 1990) พบว่า หลักสูตรในโรงเรียนประถมศึกษาจะต้องอยู่บนพื้นฐานของกิจกรรม กระบวนการ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทำให้เกิดข้อค้นพบที่สำคัญสำหรับครู ผู้ปกครอง ที่ต้องให้ความสำคัญว่า หลักสูตรต้องอยู่บนพื้นฐานของการสืบเสาะหาความรู้ ไม่ใช่อยู่ที่การเรียนเนื้อหาเพียงอย่างเดียว

การนำไปใช้ประโยชน์ในการทำวิจัยในชั้นเรียน

                1. การแก้ปัญหาช่วยให้เด็กเกิดการพัฒนาทักษะกระบวนการโดยการกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์

                2. การใช้กิจกรรม process-based curriculum ควรมีการปล่อยเนื้อหาหรือตัวความรู้บ้างเพื่อให้เด็กได้ทำกิจกรรม สืบเสาะหาความรู้ ควรผ่อนคลายความวิตกกังวลว่าจะสอนเนื้อหาไม่ครบ เพราะจากงานวิจัยพบว่าถ้านักเรียนได้ทำกิจกรรมจะทำให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกว่านักเรียนที่เรียนเฉพาะเนื้อหาในหนังสือ

                3. การที่จะทำให้การเรียนบรรลุผลนั้น จะต้องคำนึงถึงบริบท ประสบการณ์ของครู วิธีการเรียนของเด็ก

                4. เด็กที่ด้อยทางวิชาการหรือเรียนอ่อนและเด็กที่มีปัญหาทางเศรษฐกิจ จะได้รับประโยชน์มากจากการเรียนที่มีการใช้กิจกรรมเป็นฐาน

                5. ในโรงเรียนประถมจำนวนมากทั่วประเทศ ยังยึดหนังสือเรียนเป็นเครื่องมือที่สำคัญ ส่วนกระบวนการเรียนรู้นั้นมีบทบาทน้อยลงสำคัญ ซึ่งมีงานวิจัยรองรับ 

The Classroom Atmosphere : What can be done to make it conductive to problem solving?

บรรยากาศชั้นเรียน : การนำไปสู่การแก้ปัญหา

                จากงานวิจัยพบว่า Process based Curriculum นั้น ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการพัฒนาการแก้ปัญหาเท่านั้น แต่ยังช่วยพัฒนาทักษะกระบวนการและช่วยพัฒนาเนื้อหาที่เรียนอีกด้วย จากงานวิจัยนี้ ช่วยให้เห็นบรรยากาศและสภาพแวดล้อม ทำให้คาดได้ว่า ครูจะสามารถพัฒนาการแก้ปัญหาได้  โดยครูต้องคิดว่า

                - เด็กจะสามารถทำความเข้าใจและแก้ปัญหาได้จากการทำงานกลุ่ม

                - การฟังความคิดเห็นและพยายามคิดวางแผนร่วมกับเด็กอื่นๆ ช่วยให้เกิดการแก้ปัญหา

                - เด็กอาจเป็นด้วยหรือไม่เห็นด้วยกับเด็กอื่นขณะทำกิจกรรม

                - ความขัดแย้งของผลลัพท์ที่ได้ จะต้องมีการพิสูจน์และเลือกคำถามที่หลากหลาย งานและผลสัมฤทธิ์ที่ได้ต้องสอดคล้องกัน

                - ครูต้องยอมรับการอธิบายที่ไม่ต้องเป็นการสอบ

                - ครูต้องสื่อให้เด็กสนใจจริงๆ ในสิ่งที่เขาคิดและเขาสามารถเรียนรู้ได้จากสิ่งที่ผิดพลาด

                - เด็กต้องอธิบายหรือบอกวิธีคิดของเขาออกมา

                - ครูต้องยอมให้เด็กได้ทำงานด้วยตนเอง และแสดงให้เด็กเห็นว่าเป็นปัญหาที่น่าสนใจ

                - ครูต้องเป็นผู้สร้างคำถาม เพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ประสบการณ์ เพื่อตัดสินใจ และเพื่อให้ความสำคัญกับการแก้ปัญหา

                สิ่งสำคัญคือถ้านักเรียนคิดว่าปัญหามันยาก ก็จะไม่อยากเรียน ไม่สนใจที่จะแก้ปัญหา แต่ถ้าพอที่จะทำได้นักเรียนก็อยากเสี่ยงต่อความสำเร็จและอยากแก้ปัญหานั้น นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นที่เป็นกระบวนการในชั้นเรียน เช่น สื่อ อุปกรณ์ เครื่องมือ นอกจากเป็นแรงจูงใจในการเรียนแล้วยังทำให้เด็กรู้สึกอยากแก้ปัญหาอีกด้วย

                อีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญคือ พฤติกรรมของครู ช่วยสร้างแรงขับเคลื่อนภายในตัวผู้เรียน เทคนิคการใช้คำถาม และการรอเวลาการตอบคำถามของนักเรียน หรือการมีช่วงเวลามากพอที่จะให้นักเรียนได้สะท้อนคำตอบออกมาช่วยให้ผู้เรียนได้ใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ในงานวิจัยของ Wilson and Korn (1976) สรุปว่า ห้องเรียนชั้นประถมศึกษานั้น นักเรียนต้องได้จดบันทึก สรุปผล ตั้งสมมติฐาน และตีความหมายข้อมูล จะช่วยให้เกิดการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา (Problem Solving Skill)

                บรรยากาศชั้นเรียน การเตรียมโอกาสให้นักเรียนได้ทำงานกลุ่มเล็กๆ ได้ร่วมกันแก้ปัญหา จะเป็นแรงผลักให้เกิดการพัฒนาการแก้ปัญหา Piaget (1959) กล่าวว่า สังคมช่วยส่งเสริมการให้เหตุผลโดยการได้ปฏิบัติด้วยตนเอง เด็กจะลดความเห็นแก่ตัวลงเมื่อมีโอกาสได้พูดคุย แลกเปลี่ยนกับคนอื่น การอภิปรายกันจะทำให้ตระหนักถึงแนวคิดที่แตกต่างกัน นำไปสู่การแก้ปัญหา เป็นการรวมแนวคิดและนำไปสู้การได้ความรู้ใหม่ สมมติฐานใหม่เกิดขึ้น นี่คือสิ่งที่ต้องการให้เกิดขึ้นในตัวเด็ก  การปฏิสัมพันธ์กันในกลุ่มเล็กๆ เพื่อแก้ปัญหา จะกระตุ้นให้เกิดความไม่สมดุลของสมอง แล้วพยายามปรับโครงสร้างความคิดใหม่ นำไปสู่การใช้สมองส่วนลึกลงไป ช่วยให้เกิดความคิดเชิงลึกได้

ประโยชน์ของการนำไปใช้วิจัยในชั้นเรียน

                1. การแก้ปัญหาเกิดจากการที่เด็กมีการวิจารณ์ผล วิจารณ์คำตอบจากนักเรียนด้วยกัน มีการร่วมกันมองหาแนวทางการแก้ปัญหาอื่นๆ

                2. การแก้ปัญหาเกิดขึ้นได้จากการไม่ต้องใช้การประเมิน สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ช่วยสร้างบรรยากาศในชั้นเรียน

                3. การแก้ปัญหาเกิดจากการที่ครูใช้คำถามและมีคำถามที่แตกต่างหลากหลาย

                4. การแก้ปัญหาเกิดขึ้นได้จากการที่นักเรียนเห็นคุณค่าและทำให้ความรู้ที่ขัดแย้งกันที่มีอยู่ภายในตัวนักเรียนปรับเข้ากันได้

                5. การแก้ปัญหาเกิดจากการเห็นคุณค่าของการทำงานเป็นกลุ่มเล็กๆ และมีความตั้งใจที่จะแก้ปัญหา

ปัญหาอุปสรรคการแก้ปัญหาในโรงเรียนประถม

            ในสภาพความเป็นจริงในชั้นเรียนประถมศึกษานั้นเกือบร้อยละ 90 ยังมีการใช้หนังสือเรียนอยู่เหมือนเดิม ไม่ค่อยนำเอาการแก้ปัญหาไปใช้ เนื่องจาก

                1. ด้านการประเมินผล  ถ้ามีการเปลี่ยนวิธีการสอนจะมีผลสะท้อนน้อยมาก ต่อการฝึกให้เด็กเกิดการคิดและแก้ปัญหา มองไม่เห็นอย่างชัดเจน ยากต่อการประเมินผลออกมาให้เห็นผลอย่างชัดเจน ทำให้ผลสะท้อนทางสังคมน้อยตามไปด้วย ดังนั้นทุกๆ ฝ่ายในสังคมต้องช่วยกันทั้งนักเรียน ครูผู้ปกครอง ผู้นำชุมชน ภาคเอกชน โรงเรียน

                2. โปรแกรมเตรียมครู สถาบันสร้างครู หรือครูก่อนประจำการ มักมองข้ามธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of Science) สำหรับโรงเรียนประถมศึกษา การสอนวิทยาศาสตร์มักเป็นภาพการเรียนการสอนเนื้อหาความรู้ ครูก่อนประจำการต้องได้รับประสบการณ์ด้านวิทยาศาสตร์ เพื่อส่งเสริมความอยากรู้อยากเห็น พัฒนาทักษะกระบวนการ ช่วยขยายมโนมติในสมอง ประสบการณ์ต้องเป็นประโยชน์ต่อการคิดของเขา ต้องเปิดใจรับการเปลี่ยนแปลง รับนวัตกรรมใหม่ ตระหนักถึงการรับรู้ของตน เปิดใจรับทางเลือกใหม่ หาปัญหาที่ท้าทายและเชื่อว่าตนสามารถแก้ปัญหาได้

                3. ความแตกต่างของมุมมองหรือเป้าหมายการศึกษา “การกระทำสำคัญกว่าคำพูด” เป็นสิ่งที่อธิบายและยืนยันได้ว่าการแก้ปัญหาและเจตคติทางวิทยาศาสตร์ เป็นการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ใหม่ของครู โดยเปลี่ยนจากการที่มองว่าครูเป็นผู้ให้เป็นครูเป็นผู้ชี้แนะหรือส่งเสริมการเรียนรู้ มุมมองของครูมีผลอย่างมาก (Tobin et al, 1988) ซึ่งสอดคล้องกับปรัชญาการศึกษาที่จะนำการแก้ปัญหาที่ต้องการบรรยากาศที่ช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้เกิดการคิดพร้อมๆ กับการเรียนรู้

                4. ค่านิยมของสังคม การประเมินผลการศึกษาระดับชาติ วิธีการต่างๆ ไม่สามารถสะท้อนระบบการศึกษาได้ บางครั้งการจัดการ ผู้มีส่วนเกี่ยวข้องในสังคม การกระตุ้นครูและนักเรียน นำไปสู่การเปลี่ยนระบบการศึกษา ที่จะนำไปสู่ การแก้ปัญหาและสอดคล้องระหว่างทฤษฎี การวิจัย และการปฏิบัติ

            ดังนั้นในการวิจัยเกี่ยวกับการแก้ปัญหา(problem solving) ในโรงเรียนประถมศึกษานั้น ปัจจัยที่ส่งเสริมเกิดการแก้ปัญหา ประกอบด้วย การทำให้เกิดความขัดแย้งขึ้นในสมอง แล้วต้องการหาคำตอบของปัญหานั้น จะต้องมีการกำหนปัญหาหรือหนทางการแก้ปัญหา มีการสืบค้นข้อมูลความรู้เพื่อช่วยในการแก้ปัญหา และการตัดสินใจแก้ปัญหาที่ยังไม่ชัดเจน เรียกพฤติกรรมลักษณะนี้ว่าทักษะกระบวนการ(process skill) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะบุคคลที่ใช้ในการแก้ปัญหา ด้วยเหตุผลและยุทธวิธีของตน องค์ประกอบที่สำคัญในการแก้ปัญหา คือ เนื้อหาที่เรียน (content)ที่มีอยู่ในตัวบุคคลจะช่วยให้ใช้ความรู้ที่มีอยู่ในการแก้ปัญหา เจตคติ (attitudes) คือสิ่งที่บุคคลต้องการแก้ปัญหา เนื่องจากปัญหาเกิดจากตัวบุคคลนั้น จึงจะทำให้สามารถแก้ปัญหาได้ดี และทักษะกระบวนการ (process skill) ทำให้บุคคลพยายามแสวงหาความรู้ด้วยการสืบเสาะหาความรู้ (inquiry) เพิ่มเติมเพื่อให้ได้ความรู้ที่เพียงพอสำหรับการแก้ปัญหา นอกจากนั้นยังพยายามสืบเสาะหาปัญหาใหม่ๆ เพื่อแก้ปัญหาต่อไปจนสามารถสร้างความรู้ได้ด้วยตนเอง โดยมีสิ่งสำคัญคือการมีปฏิสัมพันธ์กันหรือการร่วมกันในกลุ่มเล็กๆ คิดวางแผนก่อนการแก้ปัญหา จะทำให้บุคคลมีโอกาสแลกเปลี่ยน แนวคิด วิธีการ ได้อภิปรายความคิดของตน ช่วยให้คิดเชิงลึก ทำให้มีความพยายามแก้ปัญหาด้วยตนเอง

                ในการทำวิจัยจึงจะต้องคำนึงถึงองค์ประกอบหรือสิ่งที่จะนำไปสู่การแก้ปัญหา คือการทำให้เกิดความขัดแย้งขึ้นในสมอง แล้วต้องการหาคำตอบของปัญหานั้น จะต้องมีการกำหนปัญหาหรือหนทางการแก้ปัญหา มีการสืบค้นข้อมูลความรู้เพื่อช่วยในการแก้ปัญหา ครูจะต้องเข้าใจว่าการแก้ปัญหา เกิดจากการที่ผู้เรียนประสบกับเหตุการณ์ที่ขัดแย้งแล้วสนใจอยากติดตาม อยากค้นหาและเกิดคำถามขึ้นโดยตัวผู้เรียนเอง  การเตรียมคำถามของครูให้เด็กตอบ ดังนั้นในการสร้างสถานการณ์ให้ผู้เรียนได้แก้ปัญหานั้นเป็นการกระตุ้นให้เกิดการคิด การมีปฏิสัมพันธ์ในกลุ่มเล็ก จึงเป็นสิ่งที่จะนำไปสู่การแก้ปัญหาในตัวผู้เรียนได้

...................................................................................................................................................